ES2552775T3

ES2552775T3 - Codificación y autenticación de muesca de fluorescencia

Info

Publication number: ES2552775T3
Application number: ES09836680.0T
Authority: ES
Inventors: Nabil M. Lawandy
Original assignee: Spectra Systems Corp
Current assignee: Spectra Systems Corp
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2029-12-07
Also published as: HK1162407A1; BRPI0922249A2; MX2011006070A; CN102245381B; EP2373485A4; CA2746209A1; CA2746209C; WO2010077600A1; US8530863B2; EP2373485B1; EP2373485A1; US20100140501A1; CN102245381A

Abstract

Un método para autenticar un artículo, que comprende: proporcionar una sustancia de absorción electromagnética (4); proporcionar una sustancia emisora electromagnética (8) capaz de emitir un ancho de banda de emisión amplia; y crear una firma espectral de emisión (28) en respuesta a la excitación de la sustancia emisora (8), caracterizado por que la sustancia de absorción electromagnética (4) es capaz de absorber al menos una línea de absorción estrecha, y por que la firma espectral de emisión (28) se superpone a la al menos una línea de absorción estrecha de la sustancia de absorción (4), en el que la firma emisiva comprende al menos una depresión específica dentro del espectro de emisión amplia a longitudes de onda específicas correspondiente a al menos una línea de absorción estrecha.

Description

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Codificacion y autenticacion de muesca de fluorescencia.

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente de Estados Unidos N° de Serie 12/316.037, presentada el 8 de diciembre de 2008.

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a marcaje de seguridad, y mas especfficamente a marcajes de seguridad por fluorescencia y fosforescente opticamente codificados desde las regiones espectrales ultravioleta a infrarrojo lejano.

ANTECEDENTES

La imitacion y falsificacion se han convertido en preocupaciones importantes en el mercado y la economfa moderna. Los avances de la tecnologfa informatica y las tecnicas de impresion han aumentado la incidencia de imitaciones, documentos falsificados y otras actividades fraudulentas. Innumerables areas de la sociedad de alta tecnologfa de hoy en dfa requieren y se basan en la certificacion, autenticacion y proteccion de documentos, papeles, moneda u otros materiales altamente valiosos.

Mientras que las actividades fraudulentas, tales como falsificacion de moneda corriente e imitaciones de firmas o escritura a mano son comunes, los metodos para crear y perfeccionar las imitaciones y los documentos falsificados resultan mas faciles y estan mas disponibles con la llegada de la impresion y el procesamiento por ordenador especializado. Ya en 1991, el Tesoro de Estados Unidos ha anadido continuamente caracterfsticas de proteccion de seguridad a las denominaciones de moneda en un intento por combatir el uso de dinero falsificado. Estas protecciones han incluido marcas de agua, hilos de seguridad incrustados en el papel, microimpresion, tinta que cambia de color, y el uso de billetes de colores multiples.

Los metodos actuales de autentificacion de moneda implican la exploracion por observacion visual bajo lamparas ultravioletas de billetes que contienen hilos de seguridad y materiales emisores tales como tintas y planchetes. Tales hilos de seguridad emiten un distinto marcado, color o codigo en respuesta a la exposicion a la luz ultravioleta. En algunas circunstancias, las caracterfsticas emisivas de diferentes denominaciones de billetes pueden emitir diferentes colores. Ademas de los colores de la emision, puede detectarse a simple vista un numero de codigo u otro identificador unico cuando el billete se expone a luz ultravioleta o excitacion de alguna forma.

La autenticacion de documentos o materiales valiosos afecta a muchas facetas de la economfa. Las notarlas publicas usan un sello en relieve para autenticar documentos notariados; las licencias de conducir, pasaportes y otra identificacion con fotograffa contienen hologramas y microimpresion; y los recuerdos deportivos y tiendas de ropa minoristas usan sellos y etiquetas holograficas para demostrar la autenticidad. Incluso los disenadores de moda estan incluyendo actualmente dispositivos de autenticacion en su ropa para impedir que las imitaciones pasen como productos de disenador.

Una desventaja de las caracterfsticas de seguridad tradicionales es que son visibles y conocidas en el mundo. Si un falsificador es consciente de que hay un hilo de seguridad en un billete o una marca de agua en un documento, la duplicacion de la caracterfstica de seguridad es mas facil. Una vez que una caracterfstica se conoce por el publico, un falsificador puede comenzar a desarrollar estrategias y soluciones especfficas para superar las protecciones de seguridad proporcionadas por la caracterfstica especffica.

Existe la necesidad de un marcaje de seguridad encubierta que se incorpore en moneda, documentos importantes y valiosos, envasado, y otros materiales autenticos para prevenir la copia, imitacion, falsificacion no autorizados y otro uso fraudulento.

El documento US 2006/0186348 describe un metodo de autenticacion de artfculos que tienen una etiqueta luminiscente. La etiqueta comprende dos compuestos luminiscentes y la banda de emision de un compuesto solapa, al menos parcialmente, la banda de absorcion del segundo. Ambos compuestos se iluminan, y la intensidad relativa de las emisiones da una respuesta de firma que se usa para autenticar artfculos.

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Las realizaciones de la invencion incluyen sistemas y metodos para la autenticacion de documentos y productos usando una combinacion de firmas de absorcion y emision que interaction. Se usan firmas de emision en forma de revestimientos fluorescentes o fosforescentes, tintas, hilos de seguridad, planchetes, partfculas y sustratos para la autenticacion y proteccion de artfculos, tales como documentos, moneda, y envasado secundario para tabaco, mercancfas de lujo y productos farmaceuticos.

Los revestimientos y sustratos de tinta de absorcion tambien se pueden utilizar para crear firmas opticas unicas para la autenticacion y codificacion. Dichas firmas se crean usando una diversidad de materiales incluyendo, por ejemplo, tintes, puntos cuanticos, semiconductores y nanoestructuras con resonancias de plasmon-polariton. Se utilizan tanto caracterfsticas emisivas como de absorcion a traves de la expansion del espectro electromagnetico desde el espectro ultravioleta al espectro infrarrojo ("IR"). Se usan combinaciones espectralmente superpuestas de dichas caracterfsticas para crear codigos que estan encubiertos a simple vista y firmas a traves de una diversidad de metodos de aplicacion para imprimir artfculos con tales medidas protectoras.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Estas realizaciones y otros aspectos de esta invencion seran facilmente evidentes a partir de la descripcion detallada a continuacion y los dibujos adjuntos, que se proponen para ilustrar y no limitar la invencion, y en los que:

La figura 1 es una seccion transversal de un revestimiento que se deposita encima de un sustrato de dispersion y absorcion de acuerdo con una realizacion de la invencion;

la figura 2 es una seccion transversal de un revestimiento monocapa o tinta de acuerdo con una realizacion de la invencion;

la figura 3 es una seccion transversal de un revestimiento multicapa o tinta de acuerdo con una realizacion de la invencion;

la figura 4 es una grafica ilustrativa de la emision espectral de una caracterfstica de seguridad mejorada de acuerdo con una realizacion de la invencion; y

la figura 5 es una grafica ilustrativa de la emision espectral de una caracterfstica de seguridad mejorada de acuerdo con una realizacion de la invencion.

DESCRIPCION DETALLADA

La invencion se entendera mas completamente a traves de la siguiente descripcion detallada, que se debera leer junto con los dibujos adjuntos. Se desvelan en el presente documento realizaciones detalladas de la invencion, sin embargo, se entendera que las realizaciones desveladas solamente son ejemplares de la invencion, que pueden incorporarse de diversas formas. Por lo tanto, los detalles funcionales especfficos desvelados en el presente documento no seran interpretados como limitantes, sino solamente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para la ensenanza de un experto en la tecnica para emplear de manera diversa la invencion virtualmente en cualquier realizacion apropiadamente detallada.

Las realizaciones de la invencion incluyen emisiones fluorescentes y fosforescentes que se combinan con un material de absorcion de banda estrecha (mas estrecha que la banda ancha de emision excitable) para crear un nuevo tipo de firma de codificacion y autenticacion. Un material emisor de banda ancha se combina con uno o mas materiales absorbentes de banda estrecha que tienen un ancho de banda de absorcion mas estrecho que la lfnea de emision para crear una firma emisora con una o mas depresiones o muescas especfficas a longitudes de onda especfficas. Se puede crear una firma con una serie de depresiones o caracterfsticas especfficas a longitudes de onda dadas cuando se usa mas de un componente absorbedor unico bajo la lfnea de emision. Se pueden crear firmas o codigos de autenticacion que dependen de las posiciones espectrales, relaciones de formas y profundidad de la muesca. Tambien son posibles codigos o firmas que usan varios materiales de emision combinados para crear una emision amplia que solapa las lfneas de absorcion.

El componente de emision puede ser una tinta, hilo de seguridad o un revestimiento que se deposita por encima de un sustrato de dispersion que contiene la lfnea de absorcion sustancialmente mas estrecha. Como se muestra esquematicamente en la figura 1, un sustrato de papel o plastico 2 se incrusta con partfculas de un material de absorcion 4. Un revestimiento de tinte o tinta 6 se incrusta con uno o mas emisores. En una realizacion, el revestimiento de tinte o tinta 6 puede incluir partfculas de pigmento coloreadas para mostrar un color distinto cuando se ve bajo las condiciones de iluminacion ambiental mientras que tambien emiten una lfnea de emision amplia con

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muescas de absorcion especfficas al someterse a una excitacion optica o electrica. El revestimiento de tinte o tinta 6 se deposita en el sustrato 2 para formar una caracterfstica de seguridad. Cuando se aplica una excitacion optica o electrica a la caracterfstica de seguridad, la combinacion de los materiales de absorcion del sustrato y los materiales emisores del revestimiento produce una firma espectral unica. La firma espectral se describe a continuacion en mas detalle.

En otra realizacion, el material absorbedor y el material emisor se pueden combinar en una capa como un revestimiento o tinta. En tal realizacion, el uso de emisores y/o absorbedores de dispersion mejora la depresion absorbedora identificada en la huella espectral. Como se muestra esquematicamente en la figura 2, un material huesped de capa unica 14, tal como una pelfcula polimerica, se incrusta con partfculas emisoras 16 y partfculas de absorcion 18. Puede emplearse un tinte de pigmento opcional 20 para dar al revestimiento o revestimiento-sustrato combinado un color especifico. El pigmento se elige de manera que su absorcion no interfiera con la absorcion de la lfnea estrecha bajo la lfnea de emision mas amplia. Cuando se aplica una excitacion optica o electrica a la caracterfstica de seguridad, la combinacion de materiales de absorcion y los materiales emisores de la pelfcula polimerica produce un codigo o firma espectral unica. De acuerdo con una realizacion, el revestimiento puede ser una tinta para su uso en una diversidad de tecnicas de impresion basada en tinta, tal como, sin limitacion, impresion por huecograbado y litografica.

Otra realizacion, como se muestra en la figura 3, incluye una caracterfstica de seguridad de capas multiples en la que dos capas de absorcion de banda estrecha se intercalan alrededor de una capa emisora de banda ancha. Una primera capa 21, que puede ser un sustrato de papel o polfmero, contiene una pluralidad de uno o mas tipos de partfculas de absorcion de banda estrecha 24. Una capa central 23, tal como un huesped polimerico o un hilo de seguridad, se dispone en la primera capa 21. La capa central incluye una pluralidad de uno o mas tipos de partfculas emisoras de banda ancha 25. Una capa superior 22 se dispone en la capa central, que incluye una pluralidad de uno o mas tipos de partfculas de absorcion de banda estrecha 24.

Las emisiones espectrales de una caracterfstica de seguridad pueden usarse para identificar y verificar la autenticidad de un artfculo. Una emision espectral se puede ilustrar mostrando la intensidad de la caracterfstica en funcion de la longitud de onda. Una emision espectral de una caracterfstica de seguridad tfpica produce una firma 26 con pocas caracterfsticas detectables a traves del espectro de longitud de onda. De acuerdo con una realizacion de la invencion, la caracterfstica de seguridad se mejora de tal forma que la excitacion de la caracterfstica crea un patron espectral distinto que se puede analizar para verificar la autenticidad. Si, tras la exploracion de la emision espectral del artfculo que contiene la caracterfstica, la firma de emision esperada no coincide con una firma esperada, el artfculo es una imitacion o se ha manipulado. Si la firma coincide con el patron o valor esperado, el documento es autentico.

Las figuras 4 y 5 muestran ejemplos del efecto de la muesca fluorescente usando un cromoforo que tiene emisores de banda ancha y absorbedores de banda estrecha. La figura 4 representa una grafica de la intensidad de emision espectral en funcion de la longitud de onda. Una emision espectral del cromoforo produce una firma 28 que tiene caracterfsticas unicas y definibles a longitudes de onda dadas. En el ejemplo mostrado en la figura 4, se produce una cafda en la emision espectral a una longitud de onda representada como 'A'. La figura 5 es aun otra huella espectral ilustrativa 30 de una caracterfstica de seguridad de acuerdo con una realizacion de la invencion. La huella espectral experimenta una cafda drastica en la intensidad debido a la absorcion alrededor de la region de longitud de onda representada como "B". Estas caracterfsticas de absorcion son indetectables al ojo humano; sin embargo, la caracterfsticas es legible por maquina requiriendo solamente el uso de un espectrometro u otro detector espectral.

De acuerdo con una realizacion de la invencion, se incluye una caracterfstica de seguridad encubierta legible por maquina para su uso en hilos de seguridad en un billete u otro documento valioso. Una caracterfstica de seguridad encubierta se puede incrustar dentro del hilo de seguridad o planchete, sin dar como resultado ningun cambio visible evidente de la firma excitada de los hilos al visualizarse usando una lampara o fuente ultravioleta estandar u otra fuente de excitacion apropiada. La caracterfstica de seguridad encubierta, mientras es indetectable a simple vista, emite una huella espectral especffica y distinta. La incorporacion de la nueva caracterfstica encubierta legible por maquina se implementa sin ningun cambio a la percepcion publica de la firma de emision excitada, haciendo mas diffcil la imitacion o duplicacion del billete.

De acuerdo con una realizacion, la caracterfstica de seguridad aparece como una serie de depresiones espectrales agudas, qufmicamente fuertes y estables dentro de la emision mucho mas amplia existente de la caracterfstica de seguridad de emision como se muestra en la figura 5. Cuando un billete se somete a excitacion, tal como una lampara ultravioleta, la caracterfstica de seguridad dentro del billete aparece como una existente ya en uso. Sin

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embargo, cuando la emision del billete se analiza con un espectrometro u otro instrumento de resolucion espectral, tal como un espectrometro o disposicion de detector y filtro, la emision espectral de la caractenstica de seguridad produce caractensticas adicionales que no se pueden ver por el ojo humano bajo excitacion ultravioleta u otra excitacion apropiada.

La autenticacion de la firma encubierta incrustada se basa en la presencia de todas las caractensticas espectrales encontradas en una firma. Estas caractensticas incluyen, sin limitacion, picos o depresiones a las longitudes de onda espedficas, asf como tambien relaciones relativas encontradas en todo el rango espectral. La precision de estas caractensticas de longitudes de onda se puede definir como mejor de una parte en mil y sus relaciones se pueden prescribir como mejor del 10 % de exactitud de acuerdo con una realizacion. La agudeza de las muescas de absorcion no da como resultado ningun cambio evidente en el color o aspecto de la emision fosforescente o fluorescente.

Una realizacion de la invencion incluye un detector para autenticar y/o denominar moneda. El detector incluye un espectrometro o componente de resolucion espectral que se configura para explorar la emision espectral de la caractenstica de emision en un billete bajo excitacion optica o electrica. Como alternativa, una realizacion de la invencion incluye un escaner, detector u otro dispositivo que se puede incorporar en las maquinas de autenticacion o clasificacion de billetes existentes con poca o nada adaptacion o modernizacion. La caractenstica de seguridad, de acuerdo con una realizacion, se puede leer a altas velocidades a velocidades que exceden la velocidad de cuarenta billetes por segundo usando maquinas vendidas por Geisecke and Devireint, De La Rue International y otros fabricantes de maquinas de procesamiento de billetes.

Mientras que las realizaciones de la invencion descritas en el presente documento muestran y describen emisiones espectrales con una depresion espectral, un experto en la tecnica debera reconocer que puede incorporarse cualquier numero de caractensticas espectrales en una caractenstica de seguridad sin apartarse del alcance de la invencion, que se limita unicamente por las reivindicaciones adjuntas.

Ademas, mientras que las realizaciones de la invencion descritas en el presente documento analizan la excitacion de una lampara ultravioleta, un experto en la tecnica debera reconocer que las caractensticas distinguibles encubiertas de la caractenstica de seguridad no se limitan al espectro ultravioleta. Por ejemplo, una tinta o tinte puede contener muescas de identificacion espectral en otros rangos espectrales, tal como el rango infrarrojo, es decir, una tinta, tinte u otra caractenstica que no tiene ninguna muesca o muescas absorbedoras en el rango ultravioleta o infrarrojo puede tener una muesca espectral, o multiples muescas en el espectro infrarrojo.

Una realizacion de la invencion incluye la excitacion de la caractenstica de seguridad, que puede producirse a mas de una longitud de onda para revelar las diferentes bandas espectrales que incluyen emisiones amplias distinguibles con muescas absorbedoras. Por ejemplo, una tinta para huecograbado puede tener caractensticas de emision infrarroja invisible y visible que se pueden excitar por una o mas fuentes con una o ambas bandas de emision que contienen una o mas muescas absorbedoras.

Aunque la invencion se ha descrito con referencia a realizaciones ilustrativas, se entendera por los expertos en la tecnica que pueden hacerse diversos cambios, omisiones y/o adiciones diferentes y los equivalentes sustanciales pueden sustituirse por elementos de los mismos sin apartarse del alcance de la invencion, que se limita unicamente por las reivindicaciones adjuntas. Ademas, a menos que se indique espedficamente cualquier uso de los terminos primero, segundo, etc. no representan ningun orden o importancia, sino mas bien los terminos primero, segundo, etc. se usan para distinguir un elemento de otro.

Claims

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1. Un metodo para autenticar un artfculo, que comprende: proporcionar una sustancia de absorcion electromagnetica (4);

proporcionar una sustancia emisora electromagnetica (8) capaz de emitir un ancho de banda de emision amplia; y

crear una firma espectral de emision (28) en respuesta a la excitacion de la sustancia emisora (8), caracterizado por que la sustancia de absorcion electromagnetica (4) es capaz de absorber al menos una lfnea de absorcion estrecha, y por que la firma espectral de emision (28) se superpone a la al menos una lfnea de absorcion estrecha de la sustancia de absorcion (4),

en el que la firma emisiva comprende al menos una depresion especffica dentro del espectro de emision amplia a longitudes de onda especfficas correspondiente a al menos una lfnea de absorcion estrecha
2. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente disponer la sustancia de absorcion en un sustrato (2).
3. El metodo de la reivindicacion 2, que comprende adicionalmente disponer la sustancia emisora en un revestimiento en el sustrato (2).
4. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente disponer la sustancia de absorcion y la sustancia emisora en un revestimiento en un sustrato; y/o

que comprende adicionalmente proporcionar un pigmento o tinte (10) que emite un color bajo en de iluminacion ambiental; y/o

que comprende adicionalmente disponer las sustancias de absorcion y la sustancia emisora en un hilo de seguridad, que comprende adicionalmente incrustar el hilo de seguridad en un billete.
5. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la excitacion es causada por una fuente ultravioleta; y/o que comprende adicionalmente disponer la sustancia emisora en una capa entre una primera y segunda capa de sustrato, comprendiendo la primera y segunda capa de sustrato la sustancia de absorcion; y/o

en el que la firma espectral comprende una pluralidad de muescas dentro de una banda espectral.
6. El metodo de la reivindicacion 5, en el que la banda espectral se selecciona entre el grupo que consiste en la banda visible, la banda ultravioleta y la banda infrarroja; y/o

en el que la firma espectral de emision incluye una muesca en al menos dos bandas espectrales.
7. Una caracterfstica de seguridad, que comprende:

una pluralidad de partfculas o compuestos de absorcion (4);

una pluralidad de compuestos o partfculas emisoras (8) capaces de emitir un ancho de banda de emision amplia; y

donde la excitacion de los compuestos o partfculas de absorcion y los compuestos o partfculas emisoras crea una firma espectral unica (28);

caracterizada por que los compuestos o partfculas de absorcion (4) son capaces de absorber al menos una lfnea de absorcion estrecha, y en la que el ancho de banda de emision crea la firma espectral unica (28) junto con al menos una lfnea de absorcion espectral de solapamiento,

en la que la firma emisiva comprende al menos una depresion especffica dentro del espectro de emision amplia a longitudes de onda especfficas correspondiente a la al menos una lfnea de absorcion estrecha.
8. La caracterfstica de seguridad de la reivindicacion 7, que comprende adicionalmente un sustrato, estando los compuestos o partfculas de absorcion dispuestas en el sustrato, opcionalmente en la que los compuestos o partfculas emisoras se disponen en un revestimiento (6) en el sustrato, y/o

opcionalmente en la que el revestimiento contiene un tinte, fosforo u otro emisor; y/o opcionalmente en la que el revestimiento es una tinta, y/o

opcionalmente en la que la tinta se selecciona entre el grupo que consiste en una tinta para huecograbado y una tinta para litograffa.
9. La caracterfstica de seguridad de la reivindicacion 7, en la que los compuestos o partfculas emisoras y los compuestos o partfculas de absorcion se seleccionan entre el grupo que consiste de: puntos cuanticos, tintes,

quelados, metales organicos, metales de tierras raras y nanoestructura con resonancia de plasmon-polariton.
10. La caractenstica de seguridad de la reivindicacion 11, en la que el sustrato comprende un hilo de seguridad de un billete.

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11. La caractenstica de seguridad de la reivindicacion 7, en la que los compuestos o partfculas de absorcion y los compuestos o partfculas emisoras se disponen en un revestimiento en un sustrato; y/o

que comprende adicionalmente un pigmento que proporciona un color bajo iluminacion ambiental; y/o en la que la excitacion se debe a la exposicion a una fuente ultravioleta; y/o 10 en la que la firma espectral unica comprende una muesca dentro de una banda espectral.
12. La caractenstica de seguridad de la reivindicacion 11, en la que la banda espectral se selecciona entre una o mas del grupo que consiste en la banda visible, la banda ultravioleta y la banda infrarroja.

15 13. La caractenstica de seguridad de la reivindicacion 7, en la que la firma espectral unica comprende una

o mas muescas absorbedoras en al menos dos bandas espectrales.
14. La caractenstica de seguridad de la reivindicacion 11, en la que la firma espectral unica comprende

una relacion de profundidad de las muescas absorbedoras correspondiente a dos o mas muescas.

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